第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修1

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第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题一、单选题1．时，固体酸分子筛催化乙醇脱水，乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示：下列说法不正确的是A．乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量B．生成产物2的决速步活化能为C．生成产物1的热化学方程式为：  D．升高温度、延长反应时间及选择合适催化剂均可提高产物1的产率2．恒温恒容条件下，对于反应  ，能量变化如图所示。下列说法中不正确的是A．由题意可知，反应的B．增大氧气浓度，平衡正向移动，平衡常数增大C．与过程I相比，过程II加入了催化剂，增大了活化分子百分数D．若恒温恒压条件下充入惰性气体，反应速率会降低3．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)。现有下列状态：①混合气体平均摩尔质量不再改变②恒温时，气体压强不再改变③各组成气体浓度相等④反应体系中温度保持不变⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍⑥混合气体密度不变⑦单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是A．①②⑤ B．③④⑥ C．⑥⑦ D．④⑤4．化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得，反应方程式为 一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且)，下列说法正确的是A．压强： B．反应速率：C．平衡常数： D．异丁烯()的质量分数：a>b>c5．下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是A．在含有的溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集C．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率D．由、蒸气、HI组成的平衡体系，加压(减小容器容积)后颜色变深6．科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为。则有关该反应自发进行的条件判断正确的是A．低温 B．高温C．任何温度下都能自发进行 D．一定非自发7．某MOFs的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示：己知：下列说法正确的是A．图示过程属于氮的固定B．Q在中水洗，可制得同时实现MOFs再生C．气体温度升高后，有利于的固定D．该反应的平衡常数8．根据下列实验所得结论正确的是A．A B．B C．C D．D9．在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，再达到平衡时，测得A的浓度为。下列判断正确的是A． B．平衡向逆反应方向移动C．B的转化率降低 D．C的物质的量分数增大10．在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △HIB．若X为固态，Y为气态，则I、II中从起始到平衡所需时间相同C．若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：I>IID．平衡时I容器的体积小于VL12．下列选项中的操作及现象与原因或结论不对应的是A．A B．B C．C D．D13．已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   ΔH=-41kJ·mol-1.相同温度下，在体积均为1L的两个恒温恒容密闭容器中，加入一定量的物质发生反应。相关数据：下列说法中，不正确的是A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%B．可以通过计算得出容器②中的热量变化Q=0C．容器①平衡时CO2和H2分压一定相同(分压=总压×物质的量分数)D．该温度下，容器②中化学平衡常数K=414．将1mol A和2mol B放入5L恒温恒容密闭容器中发生反应：A(s)+2B(g)C(g)+2D(g)，一定温度，经5min后，测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L-1，下列叙述不正确的是A．在5min内该反应用D的浓度变化表示的反应速率为0.04mol·L-1·min-1B．5min时容器内气体总的物质的量为3molC．随着反应的进行容器内压强会增大D．5min时，容器内C的浓度为0.1mol·L-115．在催化下，与制备乙醛的反应机理如图所示，下列说法正确的是A．增加的量，的平衡转化率增大B．过程①~⑥中铁元素化合价均发生变化C．X为，是反应的产物之一D．每消耗可制备乙醛二、非选择题16．肼类燃烧剂会造成污染，这种粮食正逐渐被淘汰。长征五号B是我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，其粮食采用全新配方——低温液氢液氧推进剂，让火箭飞得更稳健。已知一定条件下：① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　ΔH = -571.6 kJ·mol-1② H2(g) = H2(l)　ΔH = -0.92 kJ·mol-1③ O2(g) = O2(l)　ΔH = -6.84 kJ·mol-1④ H2O(l) = H2O(g)　ΔH = +44.0 kJ·mol-1(1)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： 。(2)根据上述信息，以下说法正确的是___________。A．变化④为熵增过程B．液氢液氧不点燃观察不到水生成，故该反应无法自发进行C．0.5 mol液态氢气的能量高于0.5 mol气态氢气的能量D．液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念17．已知二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ•mol﹣1.在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题：(1)该条件下反应平衡常数表达式K= ，在T1℃时，该反应的平衡常数为 ，达到平衡时n(CH3OH)：n(CH3OCH3)：n(H2O)= 。(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol•L﹣1、c(H2O)=0.6mol•L﹣1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L﹣1，此时正、逆反应速率的大小：v (正) v (逆)(填“>”、“”“”或“”“=”或“硅酸选项CD装置    H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态现象①中固体溶解，②中固体不溶解压缩体积，气体颜色加深结论ZnS的溶解度大于CuS增大压强，上述平衡逆向移动选项操作及现象原因或结论A向中加入，产生气泡的速率加快降低了反应所需的活化能B向溶液中加入溶液，溶液呈红色，再滴加几滴的溶液，溶液颜色变浅增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动C将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深 ，平衡向生成方向移动D在密闭容器中发生反应：，加压，气体颜色变深增大压强，平衡不移动，但增大容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡过程体系的能量变化COH2OCO2H2①1400放出热量：32.8kJ②2214热量变化：Q化学反应平衡常数符号平衡常数值500℃700℃800℃①2.50.340.15②1.01.702.52③参考答案：1．D【详解】A．根据过程能量示意图可知，乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量，A正确；B．生成产物2的决速步对应活化能最大，对应数值：，B正确；C．根据过程能量示意图可知，生成产物1的热化学方程式为：  ，C正确；D．反应存在限度，延长反应时间及选择合适催化剂不能提高转化率，D错误；答案选D。2．B【详解】A．生成物中气态三氧化硫比液态三氧化硫的能量高，可知生成液态三氧化硫时放热多，且焓变为负，则ΔH＜-196.6 kJ•mol-1，故A正确；B．增大氧气浓度，平衡向正方向移动，而温度不变，则平衡常数K不变，故B错误；C．催化剂可降低反应的活化能，由图可知，过程II可能使用了催化剂，增大了活化分子百分数，故C正确；D．若恒温恒压条件下充入惰性气体，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率会降低，故D正确；故选B。3．D【详解】甲：C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)。①反应过程中，甲的平均相对分子质量不断发生改变，乙的平均相对分子质量始终不变，则反应混合气体平均摩尔质量不再改变时，乙不一定达平衡状态；②恒温时，甲中压强不断发生改变，乙中气体压强始终不变，则气体压强不再改变时，乙不一定达平衡状态；③各气体组成浓度相等时，甲、乙都不一定达平衡状态；④甲、乙反应发生后，反应体系的温度都会发生改变，当反应体系中温度保持不变时，两反应都达平衡状态；⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，则甲、乙两反应的正、逆反应速率都分别相等，反应都分别达平衡状态；⑥甲中反应进行过程中，混合气体的密度不断发生改变，而乙中混合气体的密度始终不变，则混合气体密度不变时，甲中气体达平衡状态，乙中气体不一定达平衡状态；⑦单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1，反应进行的方向相同，甲、乙两反应都不一定达平衡状态；综合以上分析，只有④⑤能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态，故选D。4．A【详解】A．该反应是气体体积增大的反应，温度不变时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，异丁烷的平衡转化率减小，则压强p1＞p2；故A正确；B．增大压强，化学反应速率加快，p1＞p2，由图可知，c点反应压强小于b点，则反应速率v(b)＞v(c)；升高温度，化学反应速率加快，由图可知，b点反应温度高于a点，则v(b)＞v(a)；故B错误；C．由图可知，压强不变时，升高温度，异丁烷的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；升高温度，平衡常数增大，平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，由图可知，反应温度的关系为a＜b=c，则平衡常数的关系为，故C错误；D．异丁烷的转化率：c＞b＞a，则异丁烯(C4H8)的质量：c＞b＞a，体系的总质量不变，则异丁烯(C4H8)的质量分数：c＞b＞a，故D错误；答案选A。5．D【详解】A．Fe(SCN)3溶液中存在化学平衡Fe(SCN)3Fe3++3SCN-，加入铁粉，发生反应Fe3++Fe=3Fe2+，Fe3+的浓度减小，平衡正向移动，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B．氯水中存在平衡Cl2+H2OHClO+H++Cl-，排饱和食盐水时，c(Cl-)增大，平衡逆向移动，Cl2的溶解度减小，能用勒夏特列原理解释，故B不选；C．工业上生产硫酸时发生反应2SO2+O22SO3，充入过量的空气平衡正向移动，可以提高的转化率，能用勒夏特列原理解释，故C不选；D．加压后2HI(g)H2(g)+I2(g)不移动，气体颜色变深与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，故D选；故选D。6．B【详解】氢气燃烧为放热反应，该反应可以看做氢气燃烧的逆反应因此是吸热反应△H＞0，正向为熵增的反应△S＞0；根据，可以分析得出该反应在高温自发。故答案为：B。7．B【详解】A．氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，是两种含氮化合物的相互转化，不属于氮的固定，A错误；B．由图可知，Q在中水洗，发生反应：，可制得HNO3同时实现MOFs再生，B正确；C．该反应的放热反应，高温下平衡逆向移动，不利于的固定，C错误；D．该反应的平衡常数，D错误； 故选B。8．C【详解】A．浓度、催化剂均不同，两个变量，不能证明MnO2是H2O2分解的催化剂，故A错误；B．挥发的盐酸与硅酸钠反应，由实验不能比较碳酸、硅酸的酸性强弱，故B错误；C．ZnS与稀硫酸反应，CuS不能，可知CuS更难溶，则ZnS的溶解度大于CuS，故C正确；D．H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)为反应前后气体总物质的量不变的反应，压缩体积，增大压强，平衡不移动，浓度增大、颜色加深，故D错误；故选：C。9．D【分析】由题目可知，平衡时测得A的浓度为0.5 mol/ L ，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，再达到平衡时，测得A的浓度为0.8 mol/L；若不发生平衡移动，容积缩小到原来的一半，浓度应为1.0mol/L，而实际浓度为0.8mol/L，所以容积缩小，压强增大，反应向正反应移动。【详解】A．由于压强增大，反应向正反应移动，所以x+y＞z，A项错误；B．由分析可知，反应向正反应移动，B项错误；C．由分析可知，反应向正反应移动，B的转化率升高，C项错误；D．由分析可知，反应向正反应移动，C的物质的量分数增大，D项正确；故选D。10．A【详解】A．CO会使催化剂失去活性，所以原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理，除去其中的CO，可防止催化剂中毒，A正确；B．由题意可知，铜氨溶液吸收CO的反应为放热反应，气体分子总数减少的反应，因此为使平衡向正反应方向移动，应该采用的条件是低温、高压，B错误；C．该反应后气体数减少，熵减，△Hv(逆)。18．(1) X(g)+3Y(g)⇌2Z(g) > AD(2)beg(3) 【详解】（1）①反应过程中，X、Y、Z物质的量变化量之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.2：0.6：0.4=1：3：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)；②4min时X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，说明此时反应正向进行，正反应速率>逆反应速率；③A．升高温度，反应速率增大，A符合题意；B．恒容条件下充入Ar气，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；C．减小Z的浓度，生成物浓度减小，反应向正反应方向进行，随着反应进行反应物浓度也减小，反应物和生成物浓度都减小，反应速率减小，C不符合题意；D．将反应容器体积缩小，则反应物浓度增大，且随着反应进行生成物浓度也增大，反应速率增大，D符合题意；故选AD；（2）a．关系式错误，应该是，即NO和O2的反应速率之比为2∶1反应才达到平衡，a不符合题意；b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器内压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b符合题意；c．，该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c不符合题意；d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，质量守恒，容器内的密度始终不变，d不符合题意；e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的总物质的量不断变化，平均相对分子质量也不断变化，混合气体平均分子质量不变说明反应达到平衡，e符合题意；f．与反应的初始投料比及反应进行程度有关，正逆反应速率是否相等未知，无法说明反应达到平衡，f不符合题意；g．NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g符合题意；故选beg；（3）根据反应方程式可知，平衡常数；在2L的密闭容器中进行上述反应，结合化学方程式中定量关系可知，反应过程中气体减少的质量等于生成的硫的质量，5min内气体质量减少了1.6g，则生成硫的质量为1.6g，对应的物质的量为0.05mol，此时消耗的SO2的物质的量也为0.05mol，则0～5min平均反应速率。19．(1) < (2)(3)AC(4) > 0.75(5)A【详解】（1）依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则平衡常数K3=K1·K2，依据不同温度下K1和K2的平衡常数可知500℃时，K3=K1·K2=2.5×1.0=2.5，800℃时，K3=K1·K2=2.52×0.15=0.375，结合温度变化分析，随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，所以判断反应是放热反应，焓变ΔH＜0；（2）依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则；（3）A. 反应①压强减小，当压强不再变化，说明达到平衡状态，A正确；B. 反应前后气体质量和容器容积不变，所以气体密度始终不再变化，B错误；C. 正反应体积减小，混合气体的质量不变，所以气体平均相对分子质量不再变化，可以说明反应达到平衡状态，C正确；D. 没有指明反应方向，无法判断是否达到平衡状态，D错误；答案选AC。（4）500℃时，反应②在某时刻，、、、的浓度分别为、、、，Qc==0.25＜K2=1，则此时v正＞v逆；设平衡时消耗氢气和二氧化碳均是xmol/L，则，解得x＝0.25，所以达平衡时的浓度为0.75mol/L；（5）A．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，图象符合，故A正确；B．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，氢气质量分数增加，图象不符合，故B错误；C．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，平衡状态不变，平衡时一氧化碳的物质的量不变，图象不符合，故C错误；D．平衡常数只与温度有关系，与压强无关，图象不符合，故D错误；故答案为：A。